اگر هر چه تلاش می کنید تا سطوح و ظروف خانه خود را بخوبی شستشو دهید ولی کماکان لکه های سفید روی آنها می بینید، این یک علامت برای بالا بودن سختی آب در منزل شما است. البته این پدیده، در آب مصرفی بسیاری از منازل وجود دارد. هر چند سختی آب، خطری برای سلامتی به وجود نمی آورد، اما برای زندگی روزمره مشکلاتی را به همراه خواهد داشت. ظروف شما پس از شسته شدن و خارج کردن از ماشین ظرفشویی کماکان دارای لکه های سفید رنگ خواهد بود. لباس های شسته شده بعد از خشک شدن، زیر هستند و روی لوازم خانگی که با آب در تماس هستند (مانند شیر آب) لایه گچی مشاهده می کنید و در کتری آب جوش جرم زیاد وجود دارد. این ها برخی از مشکلات متدوال ناشی از سختی آب هستند.
آب قبل از رسیدن به تصفیه خانه، ضمن عبور از سنگ و خاک، املاح و مواد معدنی را به خود جذب می کند. اما میزان بالای کلسیم و منیزیم موجود در این املاح، مشکلاتی را برای مصرف کنندگان بوجود می آورد. این املاح باعث می شوند علاوه بر اینکه عملکرد مواد شوینده (مانند صابون) را کاهش می دهند، بلکه باعث تشکیل رسوب در لوله ها، اتصالات و تجهیزات شده و ضمن افزایش افت فشار و کاهش جریان و تشدید آن در طول زمان، هزینه قابل توجهی را نیز برای مصرف کننده در پی داشته و از عمر لوازم منزل که با آب در تماس هستند، کاسته شود.
متأسفانه علیرغم اهمیت این موضوع، مردم هیچ اطلاعاتی راجع به سختی آب نداشته و تنها زمانی متوجه موضوع می شوند که با بروز یک اشکال در وسایل و یا سیستم لوله کشی، دلیل آنرا از زبان سرویس کار می شنوند. بسیار مهم است که نسبت به مسأله سختی آب، دیدگاهی پیشگیرانه داشته باشیم. بهترین حالت آن این است که با مشورت با افراد متخصص و یا آزمایش آب منزل، از میزان سختی آب مصرفی و لزوم کنترل آن بدرستی مطلع شویم.
واحدهای مختلفی برای اندازه گیری سختی آب وجود دارد که از جمله آنها می توان به GPG یا Grains per Gallon و PPM یا Parts per Million اشاره نمود. وجود کلسیم و منیزیم در آب به خودی خود بد نیست. بلکه میزان آن مهم است تا باعث بروز مشکلات فوق الذکر در زندگی روزمره شما نشود. آب با میزان کلسیم و یا منیزیم بیش از 7 GPG یا 120 PPM، به عنوان آب سخت شناخته می شود. اگر سختی آب منزل شما از این مقدار بیشتر بود، به دنبال استفاده از سختی گیر باشید.
انواع مختلفی از سختی گیر در بازار موجود است. اما اصول کار همه آنها یکسان است: تعویض یون. این روش، یک فرآیند شیمیایی است که توسط آن، یونهای سدیم (و گاهی پتاسیم)، جایگزین یونهای کلسیم و منیزیم در آب می شوند. دستگاههای معمول سختی گیر، دارای دو مخزن هستند که در یکی از آنها، رزین قرار دارد که اشباع از یون سدیم یوده و ضمن عبور آب از آن، جایگزین یونهای کلسیم و منیزیم می شوند. به این ترتیب، آب خروجی دستگاه، دیگر آب سخت نخواهد بود.
باید به این نکته توجه داشت که طراحی دستگاه های سختی گیر به گونه ای است که میزان سدیم موجود در آب خروجی در محدوده مناسب برای سلامت است. اما کسانی که به هر دلیلی می بایست میزان سدیم موجود در بدن آنها کمتر از حالت عادی باشد، می توانند از سختی گیرهایی استفاده کنند که در رزین آنها بجای سدیم از پتاسیم استفاده می شود. نکته دیگری نیز که در مورد استفاده از نمک سدیم در سختی گیر گاهی مهم می شود این است که آب خروجی با سدیم بالا برای آبیاری گیاهان ممکن است مناسب نباشد. به همین دلیل، یک روش پیشنهادی این است که سختی گیر تنها در مسیر آب گرم قرار گرفته و آب سرد برای استفاده آبیاری بیرون منزل مورد استفاده قرار گیرد.
به مرور زمان، یونهایی جایگزین شده با یون سدیم روی رزین، باعث کاهش عملکرد رزین شده و لازمست تا سختی گیر در سیکل احیا (Regeneration) قرار گیرد. در این حالت، محلول حاوی سدیم با غلطت بالا از مخزن دوم وارد مخزن اصلی می شود تا مجدداً رزین مخزن اصلی را از سدیم اشباع کند تا سختی گیر بتواند بار دیگر با عملکرد بالا به کار خود ادامه دهد. احیای رزین هم بصورت دستی و هم بصورت اتوماتیک قابل انجام است که بستگی به پیشرفته بودن دستگاه سختی گیر انتخاب شده دارد.
علاوه بر میزان پیچیدگی و پیشرفته بودن، سایز دستگاه سختی گیر نیز در قیمت آن مؤثر است. برای محاسبه سایز دستگاه سختی گیر، علاوه بر میزان سختی، مقدار مصرف روزانه آب نیز می بایست مد نظر قرار گرفته شود. یک روش ساده برای محاسبه سایز سختی گیر، به این صورت است که تعداد افراد خانوار را در میزان آب مصرفی هر کدام از آنها در طول یک روز ضرب کنیم. و در مرحله بعد، حجم کل آب بدست آمده را در میزان سختی آب ضرب کنیم تا کل میزان سختی که لازمست گرفته شود، محاسبه شود. در مرحله آخر، برای در نظر گرفتن شرایط احیا و همینطور شرایط میزان استفاده در پیک مصرف، کل مقدار بدست آمده را در عدد 3 ضرب می کنیم. به عنوان یک قاعده تجربی، متخصصان، برای یک خانوار چهار نفری عادی، سختی گیری با ظرفیت 33,000 GPG پیشنهاد می کنند.
تمام لوازم خانگی که با آب سر و کار دارند مانند سماور، کتری، ماشین ظرفشویی، ماشین لباسشویی، دستگاه قهوه ساز و ...، زمانی که از آب سختی گیری شده استفاده می کنند با رندمان بالاتری کار کرده و مصرف انرژی در آنها کمتر می شود. دلیل این موضوع، کاهش عملکرد و انتقال حرارت در صورت ایجاد رسوب بر روی سطوح این دستگاه ها و نیز لوله ها در زمان استفاده از آب با سختی بالا است.
طبق بررسی های به عمل آمده، مصرف برق لوازم گرم کننده برقی منزل در صورت استفاده از آب سختی گیری شده، حدود 22 تا 29 درصد در سال کاهش می یابد. زیرا هر 1.6 میلیمتر رسوب بر روی سطوح و لوله ها باعث کاهش انتقال حرارت به میزان 12% شده و به تبع آن میزان مصرف انرژی نیز افزایش می یابد.
تشکیل رسوب بر روی لوله ها موجب بروز خوردگی گالوانیکی در بخش فلزی سیستم تأسیسات منزل می شود. با ادامه این روند، لوله ها بتدریج خورده و پوسیده شده و تعویض و تعمیر آنها بسیار هزینه بر و با دردسر زیاد همراه خواهد بود.
تجهیزات گرمایشی منزل مانند دیگ، مبدل های حرارتی و لوله ها در صورت استفاده از آب سختی گیری شده، عملکردی به مراتب بهتری داشته و طول عمر بالاتری نیز خواهند داشت. به جرأت می توان گفت که استفاده از سختی گیر رزینی برای سیستم گرمایشی موتورخانه در منازل، یک الزام محسوب می شود.
وجود املاح در آب با سختی بالا، باعث تشکیل لکه های سفید رنگ روی سطح کاشی، سینک، شیرآلات، وان حمام و سایر لوازم و تجهیزات در منزل می شود. تمیز کردن این لکه ها زحمت زیادی داشته و ممکن است در طول زمان باعث افتادن خش روی این سطوح به دلیل نیاز به تمیز کردن مداوم آنها شود.
مصرف مواد شوینده مانند صابون، شامپو، مایع دستشویی و ظرفشویی در صورت استفاده از آب سختی گیری شده به مقدار قابل توجهی کاهش می یابد که جمع کلی آن با توجه به استفاده مداوم از این مواد در طول سال، رقم قابل توجهی خواهد شد.
سختی بالا آب باعث زبر شدن نخ استفاده شده در بافت البسه و حتی کمی تغییر رنگ در آنها می شود. استفاده از آب سختی گیری شده باعث افزایش طول عمر و ماندگاری البسه و حفظ ظاهر آنها در طولانی مدت شده و نیاز به خرید لباس جدید در خانواده را کاهش می دهد.
اثری که در خصوص تأثیر آب با سختی بالا در لکه گذاری دارد، عیناً هنگام شستشوی موها در زمان استحمام نیز خود را نشان می دهد. در صورت استفاده از دستگاه سختی گیر شاهد نرمی و درخشندگی قابل توجه موها پس از استحمام خواهیم بود.
شما در کلیپ زیر می توانید نحوه عملکرد عادی و نیز احیای یک دستگاه سختی گیر را مشاهده کنید:
مراحل مختلف کاری در یک دستگاه سختی گیر رزینی، عبارتند از:
- سرویس (Service)
- بک واش (Backwash)
- مکش محول آب و نمک (Brine Draw)
- شستشوی آهسته (Slow Rinse)
- شستشوی سریع (Fast Rinse)
در زمانی که سختی گیر در حال کار و در مرحله سرویس است، یونهای سدیم موجود در بستر رزین، جای خود را با یونهای کلسیم و منیزیم موجود در آب تعویض کرده و به این ترتیب، یونهای کلسیم و منیزیم که منشاء تشکیل رسوب کربنات کلسیم و کربنات منیزیم هستند، از آب خارج می شوند.
به تدریج و به مرور زمان و با افزایش مقدار یونهای کلسیم و منیزیم در بستر رزین، رزین به حالت اشباع رسیده و توان سختی گیری خود را از دست می دهد. از این زمان به بعد شاهد نشتی یونهای کلسیم منیزیم در آب خروجی دستگاه خواهیم بود.
این حالت معمولاً در حدود بازه 85%-90% ظرفیت نامی سختی گیر اتفاق می افتد و می بایست سختی گیر وارد فاز شستشو و احیا شود.
بک واش دستگاه سختی گیر رزینی، از مهمترین مراحل شستشوی دستگاه محسوب می شود. دلیل این امر نیز این است که بستر رزین در زمانی که دستگاه سختی گیر در وضعیت سرویس قرار داشته، مدت زیادی تحت جریان مداوم آب از بالا به پایین بوده و به این ترتیب، بستر رزین کاملاً حالت فشرده پیدا کرده است.
در حالت بک واش، جهت جریان آب معکوس شده و آب در داخل سختی گیر از پایین به بالا حرکت می کند. این کار موجب انبساط بستر رزین و شناور شدن دانه های رزین شده و ضمن آماده سازی بهتر آنها برای احیا، ذرات معلق درگیر شده در داخل بستر رزین نیز از دستگاه سختی گیر خارج می شوند.
نهایتاً زمانی بک واش به انتها میرسد که آب خروجی حاصل از بک واش، کاملاً تمیز و شفاف شده باشد.
مهمترین مرحله احیای دستگاه سختی گیر رزینی، مرحله مکش محلول آب و نمک در ستون رزین است. میزان و غلطت محلول آب و نمک و کنترل فرآیند انجام احیا در این مرحله، تأثیر زیادی بر روی عملکرد رزین در مرحله سرویس بعدی خواهد داشت.
در این مرحله با وارد شدن محلول آب و نمک، فرآیند تبادل یودن معکوس شده و یون های سدیم موجود در محلول، جایگزین یونهای کلسیم و منیزیم جذب شده در بستر رزین می شوند.
پس از انجام مکش آب و نمک و مدت زمان سپری شده، لازمست تا ستون رزین کاملاً شستشو داده شود تا محلول آب و نمک بصورت کامل از دستگاه سختی گیر خارج شود.
در آخرین مرحله، لازمست تا تمام املاح باقیمانده در ستون (شامل یونهای کلراید و سختی) بصورت کامل از ستون رزین خارج شوند تا امکان قرار گرفتن مجدد دستگاه سختی گیر رزینی در وضعیت سرویس مهیا شود.
موارد و مقادیر اشاره شده در این مقاله، می تواند به عنوان راهنمای کلی طراحی و برنامه ریزی مراحل مختلف کاری دستگاه سختی گیر باشد. طبعاً مقادیر و دستورالعمل مشخص شده توسط شرکت تولید کننده رزین و یا طراح دستگاه سختی گیر رزینی، بر اعداد اشاره شده در این مقاله اولویت دارند.
مراحل محتلف کاری در یک دستگاه سختی گیر رزینی را بصورت حلاصه می توانید در ویدیوی زیر مشاهده نمائید:
محلول آب و نمک، یکی از مهمترین اجزای یک دستگاه سختی گیر رزینی محسوب می شود. نمک، باعث احیای رزین سختی گیر شده و امکان فعالیت مجدد را به دستگاه می دهد. در این مقاله تلاش داریم تا نکاتی را در مورد نحوه نگهداری مناسب محلول آب و نمک و مخزن آن که در کنار مخزن دستگاه سختی گیر قرار دارد، بیان کرده و به برخی از سوالات متداول در این خصوص، پاسخ داده شود.
متداولترین انواع نمک مورد استفاده برای دستگاه های سختی گیر، عبارتند از کلرید سدیم (نمک طعام) و کلرید پتاسیم. اینکه نمک را باید چه زمان هایی به مخزن محلول آب و نمک اضافه کرد، بستگی به عوامل مختلفی، از جمله موارد زیر دارد:
- سایز مخزن محلول آب و نمک
- میزان سختی آب
- تعداد افراد خانواده
- میزان مصرف آب
به عنوان مثال، یک خانواده پرجمعیت، آب بیشتری را مصرف کرده و طبعاً نیاز به دفعات احیای بیشتری در دستگاه سختی گیر آنها وجود خواهد داشت. تعداد دفعات بیشتر احیا، به منزله افزایش میزان مورد نیاز نمک خواهد بود. خوشبختانه، اکثر شیرهای کنترلی سختی گیر های امروزی، بصورت خودکار، تمام برنامه ریزی و محاسبات لازم برای احیا را دارا بوده و شما می بایست تنها، حواستان به اضافه کردن به موقع نمک به مخزن محلول آب و نمک باشد. بهترین مرجع برای دانستن زمان دقیق اضافه کردن نمک به دستگاه، دفترچه راهنمای سازنده است. اما به عنوان یک قاعده تجربی، پیشنهاد می شود که حدوداً ماهی دو بار، میزان نمک مخزل محلول آب و نمک را کنترل کرده و هر موقع مشاهده کردید سطح محلول، به کمتر از نصف ارتفاع مخزن آب و نمک رسیده است، نمک جدید اضافه کنید. هر چه تعداد دفعات احیای یک دستگاه سختی گیر بیشتر باشد، تعداد دفعات مورد نیاز برای چک کردن میزان نمک در مخزن محلول آب و نمک، بیشتر خواهد بود.
پیشنهاد می شود که میزان محلول آب و نمک موجود در مخزن، همواره بیش از یک چهارم حجم مخزن و کمتر از چهار تا شش اینچ از لبه بالایی مخزن باشد. در این حالت، مخزن محلول آب و نمک، در بهترین حالت راندمان خود قرار دارد. همواره در نظر داشته باشید که سطح نمک می بایست بالاتر از سطح آب قرار بگیرد. معمولاً پس از مدتی، مقداری نمک به دیواره های مخزن محلول آب و نمک چسبیده و سفت می شود که به آن اصطلاحاً Salt Bridge گفته می شود. این اتفاق باعث کاهش حل شدن نمک تازه بالای این لایه در محلول و به تبع آن، کاهش راندمان احیا می شود.
همیشه در زمان اضافه کردن نمک جدید، ابتدا، این نمک های سفت شده را از دیواره مخزن جدا کرده و داخل محلول بیندازید. برای انجام این کار، کمی آب داغ روی این قطعات سفت شده نمک بریزید تا جدا شدن آنها ساده تر شود. ضمناً قطعه های درشت نمک جدید را حتماً به تکه های کوچکتر شکسته و سپس به محلول اضافه کنید.
میزان مصرف نمک در دستگاه سختی گیر، به ظرفیت و سایز دستگاه و همچنین مقدار مصرف آب بستگی دارد. بطور کلی می توان گفت که مصرف نمک یک دستگاه سختی گیر خانگی که سایز آن به درستی انتخاب شده باشد (تعداد خانوار چهار نفر و سختی آب حدودی 7 تا 10 گرین)، حدود 5 کیلوگرم در هفته و یا حدود 20 تا 25 کیلوگرم در ماه تخمین زده می شود.
در مناطقی که دارای آب و هوای گرم و مرطوب است، می بایست میزان کمتری نمک داخل مخزن محلول اب و نمک ریخت. زیرا این شرایط آب و هوایی، باعث ایجاد رسوب و سخت شدن بیشتر نمک روی جداره های مخزن می شود.
همواره می بایست مقداری آب در کف مخزن محلول آب و نمک وجود داشته باشد. البته، ارتفاع آب موجود در مخزن محلول آب و نمک، نمی بایست بیشتر از 10 اینچ باشد.
یکی دیگر از کارهای مهمی که برای نگهداری مناسب مخزن محلول آب و نمک، ضروری است، تمیز کردن مناسب و بموقع مخزن است. بصورت کلی، تمیز کردن مخزن محلول آب و نمک، سالی یکبار کافی است. اما در برخی مواقع، مخصوصاً در صورت استفاده از نمک با درجه خلوص پایین، رسوب گذاری در مخزن افزایش پیدا می کند. در اینصورت، تمیز کردن مخزن محلول آب و نمک می بایست در بازه های زمانی کوتاهتری انجام شود. مراحل تمیز کردن مخزن محلول آب و نمک را می توان در قالب مراحل زیر، بیان نمود:
1- با استفاده از دفترچه راهنمای سازنده، ابتدا دستگاه را در حالت bypass قرار دهید. در این حالت، دستگاه سختی گیر موقتاً از مدار خارج شده و پس از تمیز شدن مخزن آب و نمک، مجدداً در مدار قرار می گیرد.
2- تمام اتصالات و شیلنگ های بین دستگاه سختی گیر و مخزن محلول آب و نمک را جدا کنید.
3- آب داخل مخزن را در نقطه ای مناسب تخلیه کنید. به این نکته توجه داشته باشید که محلول آب و نمک را به هیچ عنوان در باغچه برای آبیاری نریزید. این آب، حاوی مقدار زیادی سدیم است که برای گیاهان مضر خواهد بود.
4- نمک های باقیمانده ته نشین شده را خارج و دور بریزید.
5- در صورتیکه نمک روی جداره مخزن، سفت شده باشد، باید ابتدا آب داغ روی آن بریزید تا راحت تر از بدنه جدا شده و امکان تخلیه آن وجود داشته باشد.
6- در بخش زیرین بعضی از مخازن محلول آب و نمک، یک قطعه مانند صافی تعبیه شده است. در صورت وجود چنین قطعه ای، آن را خارج کنید.
7- چند عدد قرص ماشین ظرفشویی را در 4 تا 8 لیتر آب حل کنید تا مخلوط مناسبی برای شستشو آماده شود.
8- محلول شستشوی آماده شده را درون مخزن محلول آب و نمک ریخته و با برس مناسب، تمام بدنه مخزن را کامل تمیز کنید. نهایتاً آب مخزن را تخلیه و به فاضلاب بریزید.
9- حدود 8 تا 12 لیتر آب تمیز در مخزن محلول آب و نمک ریخته و یک چهارم فنجان، وایتکس به آن اضافه کنید. اجازه دهید تا 15 دقیقه این محلول به همین حالت باقی بماند. سپس با یک برس، تمام دیواره مخزن را با این محلول، شستشه و تمیز کنید.
10- محلول فوق را تخلیه و دور بریزید و مخزن را بشورید.
11- مخزن محلول آب و نمک را در جای خود قرار دهید. اتصالات را مجدداً برقرار کرده و دستگاه را از حالت bypass خارج کنید.
12- حدود 20 لیتر آب تمیز داخل مخزن بریزید.
13- حدود 50 کیلوگرم نمک داخل مخزن خالی کنید. همانطور که اشاره شد، سعی کنید همیشه حداقل یک چهارم مخزن، دارای نمک باشد. البته بالای مخزن هم باید حدود 6 اینچ فضای خالی وجود داشته باشد.
در دفعات بعدی که قصد داشتید نمک به داخل مخزن بریزید، همواره در نظر بگیرید که سطح نمک حدود چند اینچ بالاتر از سطح آب قرار بگیرد.
نکته دیگری که می بایست مد نظر داشته باشید، این است که حل شدن نمک تازه ریخته شده در آب، کمی زمان می برد (حدود 2 ساعت). لذا اگر بلافاصله پس از ریختن نمک، اقدام به احیای دستگاه سختی گیر کنید، عملیات احیای رزین به درستی و با راندمان مناسب صورت نمی گیرد.
اگر کارهای اشاره شده فوق را انجام داده و باز هم دیدید که سختی گیری به درستی صورت نمی گیرد، مشکل در خود دستگاه سختی گیر و یا جنس نمکی است که استفاده می شود.
خلاصه بخشی از موارد فوق، در کلیپ زیر نشان داده شده است:
نظرات